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稀土掺杂氟硅酸盐玻璃陶瓷的制备及发光性能研究

作　者: 潘毓
导　师: 樊先平
学　校: 浙江大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: SrF2纳米晶体 Yb3+ Er3+ Tm3+ 玻璃陶瓷上转换发光量子剪裁
分类号: TQ174.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

研究制备了含SrF₂:Yb³⁺纳米晶体的玻璃陶瓷。XRD结果表明,热处理后Yb³⁺能固溶进入析出的氟化锶纳米晶中.随着热处理时间的延长或温度的升高,Yb³⁺在氟化锶纳米晶中的掺杂量增大,玻璃陶瓷中Yb³⁺发光猝灭浓度比玻璃中高.研究了Yb³⁺在玻璃陶瓷中的发光机理,根据上转换发光强度随泵浦功率的变化规律,确认Yb³⁺的上转换蓝光为双光子过程。研究制备了含SrF₂:Yb³⁺,Er³⁺纳米晶体的透明发光玻璃陶瓷。光谱测试表明,在Er³⁺的激发波段可产生由Er³⁺向Yb³⁺传能导致的量子剪裁发光效应（具有高效的波长转换功能）,结合玻璃陶瓷优异的机械加工性能,确认了其在提高太阳能电池效率方面的潜在应用价值。研究制备了一类含SrF₂:Yb³⁺,Tm³⁺纳米晶体的透明发光微晶玻璃。玻璃陶瓷在980nm LD激光激发下的上转换发光强度较玻璃样品提高1-3个数量级。其上转换发光机制主要为Yb³⁺-Yb³⁺之间的合作上转换,以及Yb³⁺-Tm³⁺和Tm³⁺-Tm³⁺之间的交叉弛豫能量传递过程。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-7
第一章引言  7-15
  1.1 研究背景  7
  1.2 稀土离子掺杂氟氧化物微晶玻璃研究现状及存在问题  7-10
  1.3 镱离子简介  10-14
  1.4 本课题拟解决的关键问题  14
  1.5 研究目标和研究内容  14-15
第二章实验方法  15-17
  2.1 样品制备  15
  2.2 结构与性能测试  15-17
第三章 Yb~(3+)掺杂氟硅酸盐玻璃陶瓷的制备及发光性能研究  17-32
  3.1 玻璃和玻璃陶瓷样品的制备  17-19
  3.2 相分析  19-22
  3.3 微观结构  22-23
  3.4 近红外发光  23-28
  3.5 上转换发光  28-31
  3.6 本章小结  31-32
第四章 Yb~(3+)和Er~(3+)共掺氟硅酸盐玻璃陶瓷制备及发光性能研究  32-40
  4.1 实验  32-33
  4.2 结果与讨论  33-39
  4.3 本章小结  39-40
第五章 Yb~(3+)和Tm~(3+)共掺氟硅酸盐玻璃陶瓷制备及发光性能研究  40-50
  5.1 实验  40
  5.2 结果与讨论  40-49
  5.3 本章小结  49-50
第六章结论  50-51
参考文献  51-55
致谢  55-56
作者简历及攻读学位期间发表的论文  56

稀土掺杂氟硅酸盐玻璃陶瓷的制备及发光性能研究

内容摘要

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